环境中硒的生物地球化学循环和营养调控及分异成因

硒是环境中重要的生命元素,它在环境中含量水平的高低直接影响着人及动植物的健康安全。结合国内外资料及最新的研究进展,阐述了环境中硒的生物地球球化学循环,包括环境中硒的生物地球化学循环特征,土壤中硒的含量分布、形态及有效性,大气和水环境中硒的形态分布,植物体中的硒及其对硒的吸收关系;讨论了低硒高硒环境中硒营养水平的调节及环境分异的成因,诸如母质类型、气候特征、风化淋失、气体挥发、土壤质地和地力耗竭等方面;并提出了环境中硒研究的前沿及今后关注的热点问题,以促进今后环境中硒的研究。

卷荚相思人工林营养元素的生物地球化学循环特征

采用标准样地法对广西南宁市8年生卷荚相思Acacia cincinnata人工林的N、P、K、Ca和Mg 5种营养元素的含量、积累量、分布与生物地球化学循环进行了研究.结果表明:(1)卷荚相思不同器官营养元素含量以树叶为最高,干材最低,各器官中营养元素含量以N最高,其次是K和Ca,Mg和P最低.(2)卷荚相思人工林营养元素积累量为823.80 kg/hm2,其中乔木层、灌木层、草本层和凋落物层分别占64.86%、20.59%、5.20%和9.35%;(3)卷荚相思人工林营养元素年吸收量、归还量、存留量分别为151.30、84.48和66.82 kg.hm-2.年-1,年归还量占年吸收量的55.84%;(4)卷荚相思人工林营养元素循环系数为0.56,循环速率依次为Mg>Ca>N>K>P.

长江口营养元素生物地球化学研究

根据长江口化学海洋学的调查和研究结果,概括并评述了长江口营养盐的生物地球化学研究的主要成果及其最新进 展,包括营养盐入海通量、混合行为、分布特征和运移规律,以及羽状锋区营养盐的生物地球化学特征等;并进一步提出了今后 的探索方向和研究的侧重点。

海岸带营养盐生物地球化学研究评述

海岸带营养盐生物地球化学是研究海岸带营养盐的地球化学过程及其对海洋生物影响的一门新兴学科,近年来取得了长足的发展。本文从海岸带营养盐来源、营养盐主要过程和营养盐通量变化对海岸带生态环境造成的影响等三方面综述了近年来国外部分河口与海岸带营养盐生物地球化学研究进展。尽管目前还不是十分清楚营养盐通量变化对海岸带生态系统影响的范围和幅度究竟有多大,但营养盐输入的增加趋势意味着海岸带营养盐通量可能持续地升高,同时、值也将不断升高,这种趋势将极有可能改 N/SiP/Si 变海岸带浮游植物种群和数量,并诱发底层水缺氧现象,对海洋生态环境造成严重破坏。

无牧草原生态系统营养元素的生物地球化学特征

以内蒙古锡林河流域的两种优势草原群落羊草草原和大针茅草原为研究对象 ,探讨了中纬度地区未放牧情况下的草原生态系统植物营养元素的生物地球化学特征 .结果表明 ,两类草原群落土壤 植物系统中土壤分室N、P、K、S、Ca、Mg、Si的贮量远大于植物亚系统的贮量 ,地上活体和枯草分室的各元素贮量小于根分室 .在两类草原群落中 ,N、P、K、S从枯草分室中消失的速率要大于Ca、Mg和Si.羊草草原的枯草分室元素流失量大于大针茅草原 .研究区草原生态系统中 ,羊草草原物质的生物地球化学循环近于平衡状态 ,大针茅草原处于失衡状态 .

枇杷营养元素的生物地球化学循环研究

通过对福建莆田解放钟枇杷园中土壤和各器官组织中的N、P、B、K、Ca、Mg等6种元素含量的测定,应用生物地球化学分室理论分析,发现解放钟枇杷对所需的营养元素一般为主动吸收,如N、P、B、K、Ca、Mg等元素在地上活体分室中分配的总量均占整个解放钟生态系统的总储量的80.0%以上,其中最大的为B元素,活体分室分配总量占生态系统总储量的97.64%,最小的为N元素,为83.97%。各营养元素在活体分室总的分配次序为:B>K>Ca>Mg>P>N。

农业生物地球化学——新兴的边缘学科

简述农业生物地球化学(生物地球化学的分支学科)的内涵,并提出建立可持续性发展的生物地球化学营养工程模式。该工程的实施对于发展21世纪的富素绿色有机农业、富素绿色有机食品提高人类健康水平和促进农业经济产业化具重要的现实意义并将产生深远的影响。

海水颗粒有机碳(POC)变化的生物地球化学机制

海水中颗粒有机碳(POC)的生物地球化学行为是海洋碳循环研究的重要组成部分,近年来的研究取得了重大进展,主要阐述了海水POC生物地球化学研究的概况。海水POC在海洋中的分布受各种物理、化学、生物过程等多种因素的影响。不同海域、不同水层POC的含量与组成差异很大,在水平分布上,近岸高于远海,垂直分布上,表层高于中下层,含量通常为几十到几百个μg/L,主要由陆源碎屑、浮游植物、浮游动物及其新陈代谢产物和死亡残体组成,海水POC可来源于陆源、海源(海洋生物的生产)、海底沉积物的再悬浮以及溶解有机碳(DOC)的转化,其中海源是其主要贡献者。海水POC与生物过程的关系密切,海洋生物既是POC的组成部分也是POC的重要生产者,通过摄食-代谢过程产生碎屑POC,通过垂直洄游促进POC的向下沉降,通过细菌的降解将POC转化为其他形态。POC参与再循环与营养盐(特别是氮、磷、硅)之间有重要的协同作用,生命POC的新陈代谢造成了营养盐浓度的变化,反过来,营养盐浓度的变化又改变了生命POC的组成及数量;无生命的POC一方面在生物及化学作用下分解矿化释放出营养盐,及时补充了水体中氮、磷、硅等生源要素的含量,这在高生产力的珊瑚礁区尤为明显。另一方面,其又通过在沉积物中的矿化,产生吸附位点,吸附营养盐,影响着营养盐在沉积物与水体中的交换。

夏季南极普里兹湾碳的生物地球化学循环Ⅱ:POC的分布特征

在中国第 1 5次南极考察期间对普里兹湾的颗粒有机碳 (POC)进行了研究。结果表明 :夏季普里兹湾 POC表层含量在 94.2 0 - 1 1 2 4 .0 0μg/L ,平均 2 79.1 1μg/L ,POC含量由湾内向湾外递减。湾内平均含量 5 2 7.1 4μg/L,湾外平均含量 1 71 .72 μg/L,湾内 POC含量远远大于湾外。断面分布表明水体上层 POC含量高于底层含量 ,在 1 0 0 m附近含量达到最低 ,且变化显著。 POC与叶绿素 a的高度相关性 (r=0 .889,n=91 )表明普里兹湾 POC主要由 POCB组成即主要来自于浮游植物的贡献。 POC/chl a值为 1 1 0 .3 3与 Ross海相近 ,但高于太平洋等海域。 POC与DIN、PO4 3 - 之间均呈现良好的负相关 ,相关系数分别为 - 0 .6 0 7、- 0 .486 (n=86 )。

湖泊水体中氮的生物地球化学过程及其生态学意义

通过大量文献资料和实际数据分析,讨论了浅水型湖泊水体中氮的生物地球化学过程及其生态学意义.以太湖流域为例,采用入湖河流多年水文和水质监测数据,分析了流域内氮的主要来源、不同来源的相对贡献及入湖通量的年变化规律.利用氮形态转化的文献资料,讨论了入湖河流、湖泊水体和沉积物环境氮的形态转化过程及控制形态转化的物理化学条件.结合湖泊富营养化机制,讨论了氮的湖相循环及氮、氮磷比对藻类的限制性作用.围绕湖泊富营养化中氮的生物地球化学过程及其生态学意义,提出未来需要重点解决的关键科学问题.

磷化氢在湖泊磷生物地球化学循环中的作用

重点介绍磷化氢对湖泊富营养化和在湖泊磷的生物地球化学循环中的作用 。

强水动力湖泊夏季分层期氮的生物地球化学循环初步研究:以贵州红枫湖南湖为例

湖泊在夏季由于藻类生长而消耗大量硝酸盐,水体硝酸盐含量一般要低于春季。而红枫湖南湖水体硝酸盐含量却高于春季(比平均含量高0.83mg/L),说明尚有其他重要的硝酸盐来源。据估算,南湖水体硝酸盐含量升高0.83mg/L约需要1.66×105kg硝酸盐,另外有约10.1×105kg硝酸盐随下泻水输出南湖,再加上夏季藻类生长(生产的chla量约为640kg)所消耗的硝酸盐3.52×105kg,共消耗硝酸盐15.28×105kg。扣除河流输入的4.42×105kg硝酸盐,南湖尚存在约10.86×105kg硝酸盐的亏空。利用氮稳定同位素示踪技术,结合硝酸盐及叶绿素a(chla)含量、溶解氧(DO)等的变化,认为这部分硝酸盐来自湖泊中下部(斜温层)有机质的大量矿化(硝化),是水动力驱动高DO的上部水体下沉从而引起下部有机质(硝化)的结果。南湖这种强水动力湖泊整个夏季分层期氮的生物地球化学循环是斜温层有机质矿化(硝化)释放硝酸盐和变温层藻类生长同化硝酸盐为有机质同时发生的特殊类型。

黄海生源要素的生物地球化学研究评述

根据黄海化学海洋学的调查和研究结果 ,概括并评述了生源要素 (包括溶解氧、pH、营养盐、CO2 与碳化学、叶绿素和初级生产力等 )生物地球化学研究的主要成果及其最新进展。提出了今后的探索方向和研究的侧重点。

木麻黄林生态系统营养元素的地球化学循环

以福建惠安１５年生木麻黄林为试材的定位观测结果表明：每年降水输入的营养物质为４９．２８５ｋｇ·ｈｍ－２，径流输出养分量１５．５０７ｋｇ·ｈｍ－２，养分净积累量３３．７７８ｋｇ·ｈｍ－２表明生态系统处于进展的变化过程中。养分地球化学循环的净变化值比生物循环减小７５．６％，这说明生物循环比地球化学循环强度大且速度快。

海洋沉积物中氮的生物地球化学过程(英)

主要阐述海洋沉积物中氮的存在形式与分布、氮的早期成岩和去营养化作用、硝化和反硝化作用以及氮与生物特定种群的关系等,探讨了影响海洋沉积物中的氮循环的主要因素,分析了海洋沉积物中的氮与生态系的关系,以期对研究氮的海洋生物地球化学过程有所帮助。

湿地生态系统硅生物地球化学循环研究进展

硅在地壳中的丰度仅次于氧,是地球表面大多数土壤和岩石的一种基本成分,也是水生植物(特别是硅藻类)以及多种作物生长所必需的营养元素,还是控制陆地、海洋、沿海和内陆水生态系统机能的重要营养元素。目前关于全球硅的生物地球化学循环的研究多集中在陆地和海洋两大生态系统,而湿地生态系统中硅的循环过程、储存量尚不清楚。虽然在河口湿地开展一些关于硅的相关研究,但是硅在湿地的循环机制研究不够全面,尤其相比碳、氮、磷等元素,硅素研究甚少。而且,国内关于硅的相关研究更为匮乏。本文在总结国内外关于湿地生态系统硅素研究的基础上,综述硅在湿地生态系统的存在形态与分布特征,阐述硅在湿地生态系统中的基本循环过程,列举影响硅在湿地生态系统中循环的主要因素,如:湿地类型、水淹时间、季节变化、人类干扰等;提出在今后研究工作中应进一步探索硅在湿地生态系统中迁移、转化的机制,加深研究人类活动对湿地生态系统硅循环的影响,特别是应该加强研究河口潮汐湿地和沿海湿地生态系统硅的生物地球化学循环过程和储存量,有助于明确湿地生态系统对于硅的截留量;并弄清湿地中碳与硅含量之间的关系,从水文学角度分析湿地中排水、蒸发、洪期及滞留时间等因素对硅循环的影响,从而试图建立湿地硅循环模型,有助于预测湿地生态系统硅循环对沿海地区赤潮等富营养化现象和全球气候变化的影响。

湖泊沉积物中微生物与生物地球化学循环

随着全球气候不断上升,湖泊富营养化状态不断加剧,湖泊沉积物中各种元素的循环过程逐渐受到关注。微生物作为生物地球化学循环的主要执行者,影响着全球气候变化和湖泊生态环境。围绕碳、氮、硫要素,综述了湖泊沉积物中微生物介导的生物地球化学循环过程,包括甲烷代谢、脱氮、产氨、硫酸盐还原等过程。最后总结了当前研究中存在及需要解决的一些问题,并展望湖泊沉积物中微生物参与下的生物地球化学循环的研究方向。

河口生物地球化学研究

河口区由于其水环境中物理、化学、地质及生物过程的复杂性与特殊性，其生物地球化学研究与开阔海洋相比有很大差异。过去的研究主要集中在对河口化学元素的测量、分析及其与河流之间的对比上，并由此产生了一批突出的成果，提出了一些描述河口生态—地球化学系统的理论，然而，关于河口生物地球化学的模式化研究至今仍相当薄弱。

滇池现代沉积物中磷的地球化学及其对环境影响

湖泊沉积物中 ,磷是产生富营养化的重要元素。湖泊中磷元素含量、地球化学行为以及它的复杂矿物学特征 ,使人们对磷的研究极为重视。滇池湖中总磷超标 10 .3倍 ,底泥沉积物中P2 O5平均含量 0 .5 2 % ,最高可达1.92 %。滇池地处磷矿区 ,是磷质来源最丰富的湖泊 ,统计表明 ,磷含量每年在不断增长。滇池沉积物中磷主要以吸附态、有机态、铁结合态、钙结合态、铝结合态等几种形式存在。这些形态磷在底泥中是不稳定的 ,它们在环境改变条件下 ,又将磷释放到水体中。微生物在磷的循环过程中起了重要作用 ,乳酸菌对不溶性磷酸盐的分解 ,使湖泊中可溶磷含量增高。聚磷菌对磷元素的富集以及聚磷菌死亡后发生有机磷的矿化作用 ,是湖泊中水合磷酸盐矿物沉积的重要途径。当湖泊中这种不稳定的水合磷酸盐矿物在条件具备的情况下 ,经沉积物覆盖成岩作用后 。

海藻提取物EClean生物工程技术处理富营养型地表水

以北京动物园的地表水为例,利用引进的海藻提取物EC lean生物工程技术对富营养化地表水进行处理试验研究。试验结果表明:应用此项技术有效降低了水体的浊度、COD和BOD5,水体脱氮降磷明显,藻类细胞密度下降,水体富营养化得到控制,减轻了“水华”藻类的危害。此技术在北京动物园富营养化水体的治理上表现出明显的应用效果。